淺析BL2020數(shù)控角鋼線工作原理

荊良

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，角鋼生產(chǎn)線在鐵塔加工中的應(yīng)用非常廣泛，角鋼生產(chǎn)線作為鐵塔加工中的沖孔設(shè)備，經(jīng)歷了一個(gè)不斷完善、不斷進(jìn)步、不斷升級(jí)的發(fā)展過程，文章就從BL2020角鋼生產(chǎn)線入手，淺析角鋼線的工作原理，各參數(shù)的調(diào)整，以及一些常見故障的排除方法進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：BL2016角鋼線；CAD鐵塔放樣軟件；編碼器

1 BL2020數(shù)控角鋼線工作原理

BL2020數(shù)控角鋼生產(chǎn)線是由BL2016數(shù)控角鋼生產(chǎn)線升級(jí)換代的第二代產(chǎn)品，BL2020加工速度更快，國產(chǎn)化水平更高。BL2020數(shù)控角鋼生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用于電力鐵塔加工行業(yè)和通信鐵塔加工行業(yè)，自動(dòng)化程度高，加工效率高，工作可靠，故障率低，大大減輕了鐵塔加工的勞動(dòng)強(qiáng)度，BL2020數(shù)控角鋼生產(chǎn)線是由以日本三菱公司A系列PLC為控制核心，配置三軸PLC模塊，與X＼A＼B軸伺服一起構(gòu)成位置控制環(huán)，使PLC、NC成為完整的一體，大大提高了系統(tǒng)的可靠性及靈活性。

全線多道工序并列在一起，輔助時(shí)間可以重合，簡(jiǎn)化了設(shè)備運(yùn)行。生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短，沖孔、剪切優(yōu)化，角鋼沿一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，不作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。可大幅度提高角鋼的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。

本機(jī)控制系統(tǒng)可以直接使用放樣軟件所生成的角鋼工件程序，這樣便可省去工件程序的編程過程，直接將放樣軟件所生成的工件程序用U盤或通過網(wǎng)絡(luò)拷貝到角鋼線的計(jì)算機(jī)中即可。

控制軟件隨時(shí)監(jiān)控角鋼線的運(yùn)行，隨時(shí)顯示加工步驟，出現(xiàn)故障時(shí)，屏幕上會(huì)顯示出詳細(xì)的故障原因及處理方法。

角鋼線的上位控制電腦能夠?qū)﹁F塔角鋼加工進(jìn)行編程，但在批量生產(chǎn)中，一基鐵塔將近500個(gè)件號(hào)，這種編程方法效率低，編程過程容易出錯(cuò)，編程一般采用CAD鐵塔放樣軟件進(jìn)行鐵塔放樣，將鐵塔輸入電腦生成鐵塔加工程序（角鋼加工程序和聯(lián)板加工程序），然后將鐵塔角鋼加工程序輸入到材料排料軟件（下料小諸葛排料軟件）中，計(jì)算出鐵塔最優(yōu)化的材料毛坯長(zhǎng)度，以及合理的同種規(guī)格、材質(zhì)件號(hào)的合理搭配加工組合，如：∠63×5×1200×4根和∠63×5×1000×1根可以組合在一起用∠63×5×6000米的毛坯料加工，大大提高了材料利用用率，材料利用率可以達(dá)到97%以上，鐵塔放樣和排料完成后，就可以根據(jù)排料結(jié)果確定各種材料（按市場(chǎng)上標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度如6米、8米、9米）的根數(shù)，進(jìn)料進(jìn)行外觀以及物理實(shí)驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后進(jìn)入數(shù)控角鋼線生產(chǎn)。

數(shù)控角鋼線開機(jī)開啟電腦，開啟液壓泵氣泵，數(shù)控角鋼線回參考點(diǎn)，數(shù)控角鋼的沖孔剪切動(dòng)力來源于液壓泵，數(shù)控角鋼線送料小車夾鉗的加緊、松開以及夾鉗的抬起落下，翻料架的動(dòng)力來自氣泵。

選擇一種規(guī)格材料，將其放在送料軌道上，由送料鏈條將材料送到翻料架上，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)翻料架將材料翻至小車軌道上，軌道上由材料檢測(cè)開關(guān)，檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到材料后反饋到PLC，伺服電機(jī)停止工作回位，如果這時(shí)工人誤操作翻料伺服電機(jī)自動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作，將料架上的材料在送料小車的夾鉗上加緊，按照材料排練計(jì)劃，選擇要加工的件號(hào)的字頭號(hào)將字頭放進(jìn)字頭盒，打字機(jī)有四個(gè)字頭盒，分別標(biāo)記為字盒1、字盒2、字盒3、字盒4，在數(shù)控線的電腦上排好加工順序，加工的件號(hào)要與字盒號(hào)工件號(hào)一一對(duì)應(yīng)，啟動(dòng)小車送料移動(dòng)，小車移動(dòng)分快慢兩檔，一般加工精度要求高時(shí)用慢檔，要求不是太高時(shí)用快速檔（快速檔沖孔速度快）。送料小車由變頻器驅(qū)動(dòng)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，小車沿送料軌道上的齒條運(yùn)動(dòng)，齒條帶動(dòng)小車皮帶輪連接的編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)，編碼器將小車移動(dòng)的距離信息傳到PLC，小車運(yùn)動(dòng)到送料軌道前端測(cè)距開關(guān)感應(yīng)到角鋼的位置后，反饋到PLC啟動(dòng)加工程序，由PLC控制打字機(jī)構(gòu)選擇字盒，被選的字盒由氣缸帶動(dòng)移到角鋼中心位置（字頭位置可以調(diào)整，可以在角鋼的不同位置打印，但不要調(diào)到角鋼的邊緣上。），字盒到位后，字盒檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到字盒到位，檢測(cè)開關(guān)亮將反饋信號(hào)傳至PLC可以進(jìn)行下一步動(dòng)作，打字機(jī)液壓電磁閥得電，液壓缸動(dòng)作下壓（下壓時(shí)間可調(diào)，可以調(diào)整時(shí)間以適應(yīng)不同材質(zhì)打字深度，一般下壓時(shí)間越長(zhǎng)打字越深。）完成打字動(dòng)作，同時(shí)打字檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到信號(hào)反饋到PLC可以進(jìn)行下一個(gè)動(dòng)作，角鋼繼續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，通過小車編碼器反饋的數(shù)據(jù)通過PLC計(jì)算，與加工程序進(jìn)行比對(duì)，到達(dá)第一個(gè)孔的位置后，小車停止運(yùn)動(dòng)（小車運(yùn)動(dòng)中如遇受阻會(huì)觸動(dòng)小車夾鉗后面的限位開關(guān)，小車停止運(yùn)動(dòng)，電腦顯示小車受阻，將故障排除后可以才能進(jìn)行下一步操作），壓料架下壓壓住角鋼，用時(shí)壓料架位置檢測(cè)開關(guān)燈亮有反饋信號(hào)發(fā)出進(jìn)行下一步動(dòng)作，PLC根據(jù)輸入的程序選擇A面或B面沖頭，選擇沖頭直徑，準(zhǔn)距（準(zhǔn)距為角鋼背到孔中心的距離）。這樣循環(huán)往復(fù)直至角鋼上所有的孔沖完打上字頭剪切完成一個(gè)工作過程后，小車將角鋼送出松開，送料小車退回。完成一個(gè)工作過程。

2 BL2020角鋼線參數(shù)調(diào)整方法

（1）加工角鋼長(zhǎng)度誤差調(diào)整

先將小車回原點(diǎn)，將送料小車開到剪切刃附近測(cè)量夾鉗（夾鉗夾爪內(nèi)平面到剪切刃內(nèi)刃的長(zhǎng)度，與CNC顯示的數(shù)值對(duì)比），如果測(cè)量的數(shù)值比CNC上顯示的數(shù)值多2毫米，那么就調(diào)整P10送料小車原點(diǎn)值+2毫米，反之亦然。然后調(diào)整P12原料長(zhǎng)度測(cè)量補(bǔ)償，將小車回原點(diǎn)，然后自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)與電腦中的長(zhǎng)度相比較進(jìn)行調(diào)整，接下來測(cè)量剪切口寬度輸入測(cè)量值，傳程序回原點(diǎn)，關(guān)閉電腦斷電，3分鐘后重新開機(jī)即可。

（2）調(diào)整孔的端距

調(diào)整孔的端距，就是對(duì)P00-P05進(jìn)行位置補(bǔ)償：

P00 1號(hào)沖孔機(jī) 1號(hào)沖頭位置補(bǔ)償；

P01 1號(hào)沖孔機(jī) 2號(hào)沖頭位置補(bǔ)償；

P02 1號(hào)沖孔機(jī) 3號(hào)沖頭位置補(bǔ)償；

P03 2號(hào)沖孔機(jī) 1號(hào)沖頭位置補(bǔ)償；

P04 2號(hào)沖孔機(jī)2號(hào)沖頭位置補(bǔ)償；

P05 2號(hào)沖孔機(jī)3號(hào)沖頭位置補(bǔ)償；

（3）原點(diǎn)值設(shè)定（可在一定范圍內(nèi)調(diào)整）

P06剪切刀寬補(bǔ)償（20-24mm）；

P07料尾長(zhǎng)度設(shè)定值100mm；

P08沖孔1準(zhǔn)距原點(diǎn)值（150mm-190mm）；

P09沖孔2準(zhǔn)距原點(diǎn)值（150mm-190mm）；

P10送料小車原點(diǎn)值（10000mm-16000mm）；

P11送料小車后退位置（5000mm-15000mm）；

P12原料長(zhǎng)度測(cè)量補(bǔ)償；

P13排料方式余料B/余料后F；

P14齊頭尺寸調(diào)整720mm；

P15打印保壓時(shí)間（01-25）；

（4）調(diào)整P16-P212準(zhǔn)距補(bǔ)償

P16 1號(hào)沖孔機(jī)1號(hào)沖頭準(zhǔn)據(jù)補(bǔ)償（-3， 3）；

P17 1號(hào)沖孔機(jī)2號(hào)沖頭準(zhǔn)據(jù)補(bǔ)償（-3 ， 3）；

P18 1號(hào)沖孔機(jī)3號(hào)沖頭準(zhǔn)據(jù)補(bǔ)償（-3 ， 3）；

P19 2號(hào)沖孔機(jī)1號(hào)沖頭準(zhǔn)據(jù)補(bǔ)償（-3 ， 3）；

P202號(hào)沖孔機(jī)2號(hào)沖頭準(zhǔn)據(jù)補(bǔ)償（-3 ， 3）；

P212號(hào)沖孔機(jī)3號(hào)沖頭準(zhǔn)據(jù)補(bǔ)償（-3， 3）；

（5）P22免切定尺料沖孔位置補(bǔ)償（-200-200mm）

（6）送料小車出現(xiàn)飛車故障

原因是鏈接編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)軸的所料連接管松動(dòng)打滑，造成小車的運(yùn)動(dòng)不能帶動(dòng)編碼器產(chǎn)生反饋信號(hào)，造成小車失控，解決辦法是更換聯(lián)軸器。

3 結(jié)束語

BL2020角鋼線電氣控制先進(jìn)，操作容易，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。具有自動(dòng)編程軟件和機(jī)床監(jiān)控軟件，可以將AUTOCAD圖形文件直接轉(zhuǎn)換生成加工程序。有故障自檢系統(tǒng)，出現(xiàn)故障可以查看故障代碼予以解決。

參考文獻(xiàn)

[1]BL2020數(shù)控液壓沖孔機(jī)說明書[Z].